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开车经济学-第22章

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  即使最复杂的模拟也无法将人类的全部怪异行为都包含进去,它涵盖不了这一系统中的〃噪声〃和〃离散〃现象。交通工程师们会提出警告,比如说我在一次交通会议上看到了一份免责声明:〃这种模拟并不为司机的怪异行为负责。〃你的车开得距离某人很近,你想要加速或者放慢速度,这时有没有觉得不自在?是不是有时你曾经莫名其妙地想靠近前面的汽车,然后再慢慢减速拉开距离?交通传感器很难捕捉到各种奇怪现象。比如说汽车跟踪就存在一些怪现象。对载人轿车跟随SUV货车的距离进行的调查显示,汽车司机不像他们自己所说的那样…SUV货车已经挡住他们的视线,所以没办法看到前面。实际上他们在跟踪载人汽车时,还没有距离SUV货车的距离近。   

  或者可以借用达甘索所谓的〃洛斯加托斯效应〃(Los Gatos effect),名字源于加州一条公路上的上坡路段。你可能有过这样的经历:司机不愿意放弃身边的车道,所以加入上坡的车道,车道上的卡车发出突突的声响。即使他们要面临来自其他司机的压力,而且另一条车道也并不拥挤,这是怎么回事?司机不想放弃快车道,他们担心再开回快车道会比较麻烦。他们不确定后面的人是真的想开快,还是只不过为了防止他人超车跟得紧了一点。这样就形成了一个紧密的〃军排〃,然而它能维持多久?这些奇怪的模式我们都见识过。我观察到车流中存在一个特征,我称之为〃被动…寻衅超车〃(passive…aggressive passing):你原本行驶在超车道上,后面的司机却突然强迫你开到右侧慢车道上。你照做了,他们把车开到了你的车道上,在你前面行驶。然后他们减速,再强迫你超过他们。         

▲虹桥▲书吧▲BOOK。▲  

第69节:为什么蚂蚁不会遭遇交通堵塞(12)         

  渐渐地,人们构思出公路上的基本活动范围。如果对这个活动范围进行测量,一个关键因素就是容量,也称作车流,即穿过公路上某处隐藏传感器的车辆,或者在某些固定时间内所有车辆的数目。下午4点钟,下班高峰还没有到来,公路上的汽车以时速75英里的速度快速行驶。据统计,此时,1小时内通过某地点的汽车数量是1 700辆。而当下班高峰到来,这个数量自然而然的开始呈曲线形式增长,理论最大值达到了2 400辆,而车速为每小时55英里。从道路系统来看,这可以说是道路的集会时间。然而,再有额外车辆进入高速公路时,这个曲线开始下降,突然之间,汽车的数量又回到1 700辆。这时,车辆的时速是35英里。〃所以,两次车辆数量都达到1 700辆,〃赫鲁说道,〃数量相同,而情形却完全不同。〃   

  车辆需要在一定的时间和空间内运行,所以计数一类的计量方法并不准确,公路本身也可以自我估计调节。在拥挤的公路上,如果车内只有一名司机,他们会关注身边的高承载车道,认为这条车道上没人…司机的这种心理状态很常见,对此甚至有一个专有名词,叫做〃空车道综合征〃(empty lane syndrome)来加以形容。很多时候这种车道只是看上去没有人,因为高速行驶的车辆之间车距很远。这种车道上的车辆可能和你所在车道上的车辆一样多,然而上面的司机每小时可以加速50英里,这给人们造成了一种错觉,认为这种车道不大有人使用。当然,司机的驾驶时速高达80英里,或者人们堵在车道上,时速只有20英里,这种积极和消极的个人做法对整个系统是有益的,在理想状态下,公路可以容纳更多的车辆,运行效率也更高。   

  高峰期一到,速率流量曲线(speed…flow curve)开始下降,车辆活跃在一种所谓的〃同步流动〃状态,交通虽然繁忙但是运行不稳定。不过从上坡路开到高速公路上的路段聚集了越来越多的车辆。车辆的密度,或者说是一英里的路段上车辆的数目(而不是按照通过某一定点的计算方法)在增加。在某一点上接近临界密度时(这时你回顾一下蝗虫开始组成的合作队伍),车流就开始分解开来。交通瓶颈…不论是静止的还是移动的…都会将车流压缩得像个管道一样越来越狭窄。道路上的车辆已经超出了它的承载量。   

  匝道的目的是保持公路的〃主线车流〃(main…line flow)低于临界密度,道路不能被开进来的车辆占满。〃如果不对开进公路的车辆进行限制,那么成排的车辆就会开进主干道,〃赫鲁说道。这不仅意味着汽车的数量更多,也意味着更多的车辆会想尽办法并道。研究表明,这种现象既没有办法预见,也常常没有合作可言。〃它(并道)最终都会使右面车道陷入瘫痪,〃她说道。〃这种情况会蔓延到旁边的车道,因为人们开进左车道之前已经打算并道,从而整条公路都陷入瘫痪状态。〃成队的车辆等着从匝道上驶下来,这同样也会引发连锁反应。研究表明,接近临界密度时,其他所有车道都没办法运行。   

  如果处理得当,匝道仪控可以检测出在一些黄金位置,道路系统低于临界密度,多数车辆都能以最大速度通过公路上的路段。工程师们称之为〃最大吞吐量。〃   

  看待这个问题最简单的方式就是观察现实中的米粒:取一升米,将其从漏斗一次性倒进一个空烧杯,计算一下米全部漏完所需的时间。然后,取同样重量的米,把米分次倒进一个光滑但是中间有阻碍的物体,记录下这个过程需要的时间。米粒通过哪一种容器的速度更快?华盛顿交通局展示了这个简单的实验,第一种做法中,一升米通过漏斗的时间是40秒。而第二种做法花去的时间是27秒,几乎节省了三分之一的时间。看上去慢的一个实际上速度更快。         

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第70节:为什么蚂蚁不会遭遇交通堵塞(13)         

  大米和交通的关系比你想象中的更相似。谈到交通时,很多人都喜欢用水来类比,因为要描述体积和容量,水是一个很不错的办法。俄亥俄州立大学有一位工程教授,本杰明·柯伊夫曼(Benjamin Coifman),他的专长是研究交通,他举了一个例子:取一桶水,水桶底部有个一英寸的洞。如果流进水桶的水在直径上是半英寸,那么桶内水的总量并没有增加。如果把注入水的直径增加到两英寸,桶内的水面就会上升,虽然水还是在流失。我们能不能遇到交通堵塞(或者交通堵塞遇到我们)取决于〃水〃…也就是试图通过瓶颈的车流,是在流失还是在增加。〃作为司机,你首先遇到的是车队的队尾,〃柯伊夫曼告诉我。水桶的比喻还教会我们路上的一些其他事:不管在水桶(或者道路)内还有多少空间,洞的尺寸(或者瓶颈)都可以反映出正在发生的一切。   

  可是在瓶颈这种地方,交通的方式不像水(一方面,不像公路上的狭窄通道,水无法加速流动),而更像米:汽车,就像米粒一样,都属于离散物体,其运动方式很奇怪。米被称为〃颗粒介质〃(granular media),它虽然是一种固体,却很像液体。西德尼·内格尔(Sidney Nagel),芝加哥大学的一名物理学家,也是研究颗粒介质方面的专家,他打了个比方:在勺子上加糖。如果倒入过量的糖,勺子上的糖就会洒下来。溢出来的糖流起来很像液体,但是它确实是一组相互作用的物质,通常情况下这类物质没有相互作用。〃它们相互之间没有引力,〃内格尔说道,〃它们不过相互分散开来。〃将一把颗粒物质放在一起,想要了解颗粒之间的相互作用,这一点并不容易。这解释了谷物仓库一类的建筑常常塌陷的原因,也说明了为什么我的一盒〃卡斯卡底农场〃牌纯麦片倒出几次之后,盒子的底部开始向外突出的原因。   

  为什么把米倒进漏斗时会造成堵塞?流入的米超出了漏斗开口的容量。系统的密度越来越大,颗粒之间相互接触的时间越来越长,米粒之间的接触越来越多。于是,由于米粒在漏斗壁上产生摩擦而被卡住。听上去耳熟吗?〃这就像公路上的汽车,〃内加尔说道。〃当道路越来越窄时,情形就和这种想要穿过漏斗的物质很相像。〃   

  每次少倒出一些米,或者少开进一些汽车…保持相互之间的距离,减少彼此的接触,流动就会快起来。对于堵在公路上的司机来说,让他们接受这种〃慢即是快〃的看法并不是个一帆风顺的过程。在1999年,明尼苏达州的一位州参议员声称双城(Twin Cities)的匝道仪控的害处大于益处,于是抛出了一个〃自由驾驶〃提议,希望停止使用这种计量方法。这一立法提议没有成功,不过另外一项〃假日〃匝道计量法案却通过了。两个月后这种系统关闭。司机可以随意进入高速路,也就是所谓的正常车道,不受让人讨厌的红灯的影响。结果怎样?这种系统越来越糟糕。速度下降,等待时间反而增加。一项研究指出,在某些公路路段,配有匝道仪控的道路承载量已经翻倍。这种控制仪继续得到使用。   

  〃慢即是快〃的思想经常体现在道路上,一个典型例子就是环形交叉路。很多人都有错误的印象,他们认为这种路会造成交通堵塞。不过在设有交通灯或者停车标志的十字路口,一个设计得当的环形交叉路可以降低高达65%的道路滞留现象。当然,在设置了交通灯的岔路口,如果司机前面是绿灯,他的速度要比通过环形岔路的速度快很多。然而,几乎有一半的时间交通灯都不是绿色;即使是绿灯,上一次的红灯也会累计很多车辆。如果情形已经很复杂,道路上又出现了左转弯箭头,那么多数司机都无法继续移动,更别提〃清尾时间〃(clearance phase)了…所有的交通灯都显示为红色,以确保行人已经通过路口。司机在接近环状岔路时一定要减速,不过在某种常见的交通情形之下,他们不大需要这样。         

◇欢◇迎◇访◇问◇BOOK。◇  

第71节:为什么蚂蚁不会遭遇交通堵塞(14)         

  20世纪60年代,在纽约荷兰隧道进行了一些实验,其中一个实验针对来往于纽约市交通主干道的车辆。在正常情况下,汽车可以获准进入隧道,不会受到任何限制,双车道的隧道每小时可容纳1 176辆车,最佳速度是时速19英里。不过在一项试验中,隧道管理当局计算出:每两分钟进入隧道的车辆是44辆。如果在2分钟结束之前,进入隧道的车辆很多,那么在等待10秒钟之后,警局官员会在隧道入口处开始统计下一组数据。结果是什么?现在隧道每小时可以接纳的车辆是1 320辆(我会在下面加以解释)。   

  在设有交通信息牌的街道上,工程师们会设置一些进程,他们在头脑中设计好某种速度,以这样的速度行驶,司机会接连遇到红灯。如果车速超过这个速度,意味着司机不得不在下一个路口停车等候红灯。司机在每一处路口都要减速,更重要的是,还需要重新加速,这对司机来说既花费时间,又耗费燃料。一排司机都在等红灯,共同浪费了很多启动时间,工程师称之为〃启动耗时〃(start…up lost time)(这一点恰好背弃了普鲁斯特理论)。队伍最前方的几辆车平均每辆车浪费2秒钟,如果在到达〃饱和流量〃之前汽车可以顺利通过,那么这2秒钟是可以节省下来的,因为司机一定要对这种变化做出反应,确保十字路口上没人没车,然后再从停顿状态开始加速,从而能够最充分地利用〃浪费的时间〃。当交通灯变绿时,幸好很快十字路口处没有了车辆和行人,第二位司机浪费的时间少些,第三名司机更少,以此类推(想想每个人都可以尽快做出反应,而这并不是事先已经确定好)。SUV货车因为体积较大(平均下来比一般汽车米面积大14%),加速需要的时间也更长,浪费的时间可以多出20%。   

  如果司机接近更慢的匀速状态,他们不需要在路口停车,那么就可以找回一些浪费掉的启动时间(如果这�
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